Új kutatóközpont a TU Berlin nanosatellitjei számára

Merlin Barschke, doktorand az Űrkutatási Technológia Tanszéken, a TechnoSat műholdon dolgozik. (© TU Berlin/PR/Ulrich Dahl)

Sascha Weiß, doktori hallgató a Űrkutatási Technológia Tanszéken, két BEESAT-modelllel. (© TU Berlin/PR/Ulrich Dahl)

Mérések a BEESAT-2 műszaki képzettségi modelljén. (© TU Berlin/PR/Ulrich Dahl)

A TU Berlin tetején található antenna rendszer a Űrkutatási Technológia Tanszék földi állomás technikájához tartozik. (© TU Berlin/PR/Ulrich Dahl)

Az antennarendszer a berlini egyetem tetején a Űrkutatási Technika Tanszék földi állomásának része. (© TU Berlin/PR/Ulrich Dahl)

Minél kisebb és könnyebb egy műhold, annál kedvezőbb az indítása. 10-től 100 millió euróra van szükség egy átlagos, néhány száz kilogrammos és néhány méter hosszúságú műhold pályára állításához egy rakétával. Kilogrammonként 20.000 eurós indítási költséggel számolnak. A Berlini Műszaki Egyetemen (TU Berlin) kisméretű műholdakat fejlesztenek és üzemeltetnek, amelyek egy kézitáskában elférnek és mindössze 1-től 15 kilogrammig nyomnak. A nemrég megnyílt Nanosatellit-kutatóközponttal, amely egyetemi intézményként világszerte egyedülálló, a Charlottenburg campuson egy helyet kap az egyetem, ahol a tudósok és a hallgatók jelenleg hét új műholdon dolgoznak és építenek. Ezek infravörös kamerákkal képesek erdőtüzeket felismerni, új technológiákat tesztelni az űrben, vagy kommunikációs hálózatot létrehozni műholdak közötti gyenge jelekhez.

„A TU Berlin Űrtechnikai Tanszékén a kutatás és az oktatás egymást erősítve működik, nagyon lenyűgöző módon,” magyarázza Prof. Dr. Christian Thomsen, a TU Berlin elnöke. „Azok a műholdak, amelyeket a hallgatók és doktori hallgatók közösen fejlesztenek és építenek, mérföldköveket jelentenek a kisméretű műholdak kutatásában világszerte. A Nanosatellit-kutatóközpont nemcsak innovációk helye, hanem a fiatalok számára is, akik itt jól felkészülhetnek a tudomány és az ipar kihívásaira.”

Prof. Dr.-Ing. Klaus Brieß, a TU Berlin Űrtechnikai Tanszék vezetője így nyilatkozik: „A 1-től 15 kilogramm tömegű nanoszatelitek még a fejlődésük kezdetén állnak, mint a környezetfigyelés, távérzékelés vagy kommunikáció teljes értékű eszközei. Kutatunk új komponenseken a kisméretű műholdak számára, valamint az új eszközplatformok és műholdrendszerek űrbeli demonstrációján.”

Az új Nanosatellit-kutatóközpont összesen 330 négyzetméteren helyezkedik el, és tartalmaz egy küldetésirányító központot, egy elektrosztatikusan védett integrációs és tesztelési területet, amelyben termikus kamra, vákuumkamra és raktárkezelő állomás található, valamint számítógépes munkaállomásokat és egy tárgyalót. A központ építésének és felszerelésének összköltsége körülbelül 100.000 euró. A laborban integrálják a TUBIN, TechnoSat és négy S-Net modell műholdakat, amelyeket olyan projektek keretében fejlesztenek, amelyeket a Szövetségi Gazdasági és Technológiai Minisztérium támogat. A műholdaknak összetett kutatási feladatokat kell ellátniuk.

A TUBIN (TU Berlin Infrared Nanosatellite) segítségével fejlesztik és tesztelik a földmegfigyelést optikai eszközökkel. A műhold össztömege körülbelül 15 kilogramm, külső méretei pedig kb. 30x45x45 centiméter. Két infravörös kamerát és egy látható hullámhossztartományban érzékeny kamerát hordoz. Az infravörös hasznos teher célja, hogy demonstrálja a bolométer-technológia alkalmazhatóságát forró pontok, például erdőtüzek megfigyelésére az űrből. A küldetés várhatóan 2016-ban indul.

A TechnoSat-műhold (tervezett indítás 2015-ben) fő célja az újonnan kifejlesztett komponensek és alrendszerek bemutatása és űrbeli tesztelése nanoszatelitek számára. Másodlagos célja a TUBiX20 (TU Berlin innovatív Next generációs 20 kg-os nanoszatelit platform) adaptív és újrahasznosítható nanoszatelit-platform fejlesztése és alkalmazása. Az alkalmazkodóképesség itt a műholdplatform különböző hasznos terheléseire, pályákra és küldetéshelyzetekre való alkalmazkodását jelenti. A TechnoSat körülbelül 15 kilogramm indítási tömeggel és kb. 30x45x45 centiméter külső méretekkel rendelkezik.

A négy S-Net műhold célja a módszertani, elméleti és technikai alapok vizsgálata és demonstrálása a megbízható modern kommunikációhoz műholdak között. A lehetséges alkalmazási területek közé tartozik a környezet- és klímavédelem, a globális korai figyelmeztető rendszerek, katasztrófafigyelés, közlekedésfelügyelet, valamint az űrbeli szervizelés és bolygóközi robotika. Négy rádiófrekvenciás transzceiver, amelyeket a TU Berlin fejlesztett ki, négy alacsonyan repülő műholdba kerülnek, amelyek a 10 kilogrammos osztályba tartoznak. A műholdak egy formációban repülnek, és egy S-sávú kommunikációs hálózatot alkotnak. A kísérletek várhatóan 2016-ban indulnak az űrben.

A TU Berlin Űrtechnikai Tanszékén a minimalista elvek szerint végzett munka eredetileg oktatási és képzési célokat szolgált, mind technikai, mind energiafelhasználási szempontból. 1963 óta az egyetemen oktatják az űrtechnika alapjait, és 25 éve közösen fejlesztenek és építenek mikro-, nano- és picoszateliteket a hallgatókkal. Most a TU Berlin világszerte vezető szerepet tölt be a kisméretű műholdak kutatásában. Már tíz TU-s műhold került sikeresen pályára, köztük a három BEESAT-picoszatelit (Berliner Experimental- und Ausbildungssatelliten), amelyek első sorozata technológiai mérföldkőnek számít. Ezek a legkisebb műholdak, körülbelül 10 centiméter élhosszúsággal és 1 kilogramm össztömeggel, amelyeket a Tanszéken építettek. A BEESAT-4 küldetésindítását 2015-re tervezik.

A Nanosatellit-kutatóközpont megnyitásával a Charlottenburg campus egy új, modern kutatóhelyszínnel gazdagodik. Nemrég nyílt meg a BasCat-kutatólabor a katalízis kutatására, egy energialabor a gázturbina kutatására, valamint egy biokémiai ház. Emellett a Wüstenrot Alapítvány 2013 végén bejelentette, hogy 3,5 millió eurót szán a Charlottenburg campuson található nagy rózsaszínű körforgó tartály felújítására, hogy megőrizzék az épület különleges architektúráját és lehetővé tegyék további kutatásokat ebben az épületben.